Гамма-излучения

Эффективность регистрации (ε_рег) характеризует долю квантов, испу- щенных при распаде радионуклида, которая дает вклад в зарегистрирован- ное число отсчетов. Количественную оценку эффективности можно полу- чить из выражения

n _рн = ε_рег А _рн (1)

где А _рн - активность радионуклида, n _рн – скорость счета спектрометра. В действительности ε_рег является произведением нескольких параметров, которые в совокупности точно характеризуют условия при которых совер- шается акт регистрации. В случае спектрометрии гамма-излучения соот- ветствующее соотношение имеет вид

ε_рег= ε(Е _γ)_пикθη_γ р ξ (2)

где ε(Е _γ)_пик – эффективность детектора к регистрации кванта с энергией Е _γ в области пика полной энергии (энергопика); θ – относительный телесный угол, который составляет рабочий объем детектора для потока квантов от источника; η_γ– выход квантов с энергией Е _γ в схеме распада радионуклида; р – самоослабление гамма-излучения в веществе источника; ξ – ослабле- ние потока квантов в веществе, расположенном в пространстве источник-де- тектор. В свою очередь, ε(Е _γ)_пик является сложной функцией энергии кван- тов, эффективного заряда вещества детектора, а также его геометрических размеров (объема).

Эффективность регистрации – очень важный параметр гамма-спектро- метра, через посредство которого можно рассчитать активность радионук- лида в пробе из зарегистрированного спектра. На практике это приводит к необходимости количественной оценки зависимости ε_рег от Е _γ для кон- кретных условий регистрации.В число последних входят геометрические размеры и форма образца, его масса и состав. Это же относится и к детек- тору. Задав вышеупомянутые параметры, при известных сечениях процес- сов взаимодействия гамма-излучения с веществом можно по уравнению 2 рассчитать зависимость ε_рег от Е _γ. Но это не всегда дает результаты с необходимой точностью.

Более рациональный путь для достижения этой цели – калибровка спе- ктрометра по эталонным образцам, содержащим набор радионуклидов с точно установленной интенсивностью (выходом) гамма-излучения при оп- ределенных значениях Е _γ. Изготовлением эталонных образцов и их аттес-

тацией занимаются специализированные лаборатории. В принципе эталоны можно подготовить и аттестовать самостоятельно, но это достаточно слож- ный и трудоемкий процесс.

Калибровочный эталон может состоять из набора индивидуальных ра-

дионуклидов, а также их сочетания путем включения в одну общую ком- позицию. На практике удобными эталонами оказались радионуклиды с большим числом линий (²²⁶Ra, ¹⁵²Eu). Эталон желательно комплектовать из долгоживущих радионуклидов, чтобы обеспечить длительный срок службы.

Универсальный эталон по массе, габаритам и составу вещества должен соответствовать параметрам измеряемых проб, а допированные радионук- лиды давать достаточное число реперных точек с высокой статистической точностью, чтобы в полной мере характеризовать калибровочную кривую.